Posso lasciare un pianeta senza raggiungere la velocità di fuga?

So che se superi la velocità orbitale, non ricadrà mai sul pianeta. La mia domanda non riguarda le orbite. Si tratta di propulsione a forza bruta per raggiungere l'altitudine. Sto usando una velocità intenzionalmente lenta per aiutare a illustrare il mio punto.

Immagina di avere un razzo con un deposito di carburante molto efficiente. Il mio razzo può immagazzinare energia sufficiente per accelerare a 100 chilometri all'ora poco dopo aver lasciato il terreno e continuare a mantenere quella velocità (100 chilometri all'ora) per un periodo di tempo molto lungo.

Il mio razzo va semplicemente su. Non cerca di entrare in un'orbita. Quando lascia l'atmosfera, può rallentare perché non c'è resistenza all'aria. Mentre continua a guadagnare quota nello spazio interplanetario, può rallentare ancora di più perché l'influenza gravitazionale della Terra diminuisce con la distanza. Mantiene abbastanza gas per continuare ad allontanarsi dalla Terra a 100 km / h.

Ad un certo punto, l'influenza gravitazionale terrestre sarebbe discutibile, in quanto altri corpi (Giove, Sole), otterrebbero un'influenza relativa. Alla fine, molto al di fuori del sistema solare, anche l'influenza del Sole sarebbe insignificante.

Il mio razzo non ha mai raggiunto la velocità di fuga, ma sicuramente è scappato.

Supponendo che il mio rifornimento di carburante potrebbe durare abbastanza a lungo, e non ero preoccupato per il tempo di viaggio, questo metodo potrebbe consentire al mio razzo di "partire" senza raggiungere la velocità di fuga?

La velocità di fuga è la velocità con cui devi andare per continuare ad allontanarti indefinitamente senza ulteriore spinta. Se la Terra fosse l'unico grande corpo del sistema e ti allontanassi da essa a 100 km / h per 1180 anni, ti allontanerebbero di 6,9 UA. Poiché la velocità di fuga della Terra a quella distanza è di soli 100 km / h, è possibile quindi arrestare il motore e la marcia verso l'infinito.

Se aggiungessimo il Sole a questo sistema semplificato, potresti scappare mantenendo 100 km / h fino a quando non avessi 36 anni luce, il che richiederebbe 390 milioni di anni. Nell'universo reale, naturalmente, i vicini della Terra e del Sole rendono le loro sfere di influenza molto più piccole.

Il concetto di base qui, che invece di fare affidamento su una velocità abbastanza grande che la Terra non può tirarti indietro nel tempo, hai solo una velocità bassa e costante e continua invece a spingere per contrastare la gravità, non è imperfetto di default, dato il tuo assunzioni

Supponendo che il mio rifornimento di carburante potrebbe durare abbastanza a lungo, e non ero preoccupato per il tempo di viaggio, questo metodo potrebbe consentire al mio razzo di "partire" senza raggiungere la velocità di fuga?

Tuttavia, la velocità di fuga diminuisce di distanza, quindi anche se si viaggia a soli 100 km / h, alla fine sarà superiore alla velocità di fuga, poiché la velocità di fuga va verso zero quando la distanza va verso l'infinito. Non puoi davvero sfuggire a un campo gravitazionale, quindi l'unica metrica significativa è se hai abbastanza energia cinetica per non essere tirato indietro. Ciò non è possibile dal tuo vincolo di non avere velocità di fuga.

In un certo senso, però, puoi sfuggire al campo gravitazionale terrestre, usando l'approssimazione comune della sfera di influenza . Definisce una regione per l'influenza gravitazionale della Terra e la ignora al di fuori di essa. Il confine della SOI può essere raggiunto senza mai andare alla velocità di fuga.